不同心皮数量棉花心皮发育特征、基因表达及相关性状比较

【目的】探究棉花心皮发育特征,不同心皮数量的差异表达基因与植物激素含量,以及心皮数量与棉铃发育的关系。【方法】以3心皮(C3)、4心皮(C4)、5心皮(C5)棉花材料为研究对象,观察棉花心皮发育过程,统计不同杂交组配后代的心皮数量。花芽发育5 d、10 d和开花当天分别进行转录组测序及激素含量测定,并在不同发育时期测定棉铃的表型。【结果】花蕾长度为2~3 mm时,心皮原基发育起始;花蕾长度为4~5 mm时,心皮融合形成合生心皮。心皮原基的发育早于雌蕊器官。C3、C4、C5两两杂交F1的平均心皮数量介于双亲之间。C3、C4和C5中差异表达基因主要富集于生物学过程。花芽发育5 d、10 d和开花当天,富集通路中心皮发育相关基因AP1、AGL6、WUS、MYB21和ARF6在C5中的表达量高于C4,且显著高于C3。花芽发育5 d、10 d,C5的茉莉酸含量显著高于C3、C4,吲哚乙酸含量显著低于C3、C4;C4的脱落酸含量显著低于C3、C5。开花后20 d、35 d和60 d,C5的棉铃直径、棉铃鲜物质质量、棉瓣厚度以及纤维和胚珠鲜物质质量显著高于C3、C4。【结论】3、4、5心皮棉花亲本的杂交组配后代中,心皮数量介于双亲之间。多个心皮发育相关基因在C5中的表达量更高。开花前,C5中茉莉酸含量最高,吲哚乙酸含量最低。心皮数量增多利于增加棉铃直径、鲜物质质量,同时增加纤维和胚珠鲜物质质量。

山玉兰中3～7个胚珠的发现

通过对山玉兰（Ｍａｇｎｏｌｉａｄｅｌａｖａｙｉ）两个居群各１０个果的解剖，发现其心皮中的胚珠数目是变化的，１个果上的心皮中分别具有２～７枚胚珠，１心皮具有３、４、５、６和７枚胚珠的数目在木兰属中首次发现。在木兰科中，心皮中所具有的胚珠数目是分属的重要依据之一，木兰属和木莲属是根据心皮中胚珠的数目来划分的，前者具２胚珠，而后者具４～１６胚珠。木兰属中具３、４、５。

淫羊藿属7种植物的雌蕊及果实形态描述的订正

采用了野外观察和光学显微技术对淫羊藿属(Epimedium L.)7种植物的雌蕊及果实的形态结构进行了研究。结果表明:7种植物的心皮数目为1个,胎座类型为边缘胎座,果实类型为蓇葖果。比较了《中国植物志》等文献的记载,订正了文献对7个种"侧膜胎座"或"蒴果"的记述,并对淫羊藿属的相应特征提出观点。

中国木兰亚科植物的主要分类性状观察

对木兰亚科植物花的着生式样、心皮中的胚珠数目和花的性别等主要分类性状进行了研究。在毛果含笑、云南含笑等含笑属植物中观察到了顶生花。含笑属的聚伞花序不是一个花序 ,而是一个具有多花的枝条 ,其“总花梗”实质上是一个枝条 ,其节上的花顶生于次级侧枝上 ,属于顶生花式样。山玉兰和盖裂木每心皮中的胚珠数目为 2～ 7个 ,而不是 2个。在山玉兰、黄兰、合果木等植物上观察到了单性雄花 ,而在云南拟单性木兰的雄株上观察到了少数具有 1～ 8个心皮的两性花。根据观察结果 ,本文讨论了这 3个主要分类性状在木兰亚科分类系统中的意义 ,并对现有分类系统进行了分析 ,在此基础上对中国木兰亚科的分类系统做了修订 ,依据分枝式样、花药的开裂方式 ,将中国木兰亚科植物归并为木兰属和含笑属。

多室油菜的研究进展

作为具有高产潜力的优异种质资源,多室油菜正在受到国内外学者越来越多的关注.与普通的二室油菜相比,多室油菜通常具有3~4个果室.由于角果果室数目的增加,多室油菜的角果粒数通常高于相同遗传背景下二室油菜的角果粒数,从而具有更高的产量.本文从多室油菜的性状表现、解剖学研究、遗传学研究、多室基因的定位及克隆等方面综述了多室油菜的研究进展.

心皮及胚珠数量对油茶果实大小的影响

心皮数、胚珠数是与植物产量相关的数量性状,但其对油茶果实大小的影响还缺乏深入研究。本研究对普通油茶(Camellia oleifera)、小果油茶(C.meiocarpa)、短柱茶(C.brevistyla)等3个物种的果实进行考种,分别观测每个果实的鲜果重、鲜籽重、心皮数、可育心室数、种子数、败育胚珠数、胚珠数等性状,对观测数据进行统计分析,结果表明:心皮数的增加能提高鲜果重、鲜籽重,可育心室数的增加也能提高鲜果重、鲜籽重;胚珠数与胚珠败育率通过改变不同可育心室数果实的比例间接、协同地影响油茶的果实大小;用观测数据建立了心皮数、胚珠数及胚珠败育率与果实大小关系模型,该模型适用于对普通油茶进行分析。油茶育种应加强基础研究,挖掘心皮数多、胚珠数多、胚珠败育率低的种质资源,为高产油茶的选育提供优良的育种材料。

利用渐渗系解析黄瓜心皮数基因CsCLAVATA3调控果实发育的多效性

黄瓜心皮数基因CsCLAVATA3(CsCLV3)对提高黄瓜果实单果重和改良商品性状有重要意义。为了研究CsCLV3对黄瓜果实发育相关性状的遗传效应,以‘长春密刺’(CCMC)为轮回亲本,‘True Lemon’(TL)为供体亲本,获得CsCLV3近等基因系,利用SSR和GBS测序对筛选的3心皮纯合型与5心皮纯合型单株进行遗传背景分析,结果显示渗入片段位于1号染色体长臂。利用由310个单株构成的BC3F2群体对黄瓜心皮数目(CN)、果实长度(FL)、果实粗度(FD)、种子数量(SN)、成熟单瓜重量(FW)以及种子百粒重(HGW)进行表型分析及QTL定位分析。结果显示,CN、FL、FD、FW、SN、HGW均为双峰分布,符合1∶1的孟德尔分离定律,各性状与心皮数目极显著相关;近等基因系中5心皮纯合型的CN、FD、FW、SN高于3心皮纯合型,FL、HGW低于后者;在1号染色体心皮数连锁标记D1位置定位到CN、FL、FD、FW、SN和HGW的QTL,遗传贡献率分别为95.3%、55.2%、89.7%、83.2%、87.9%、93.9%,且均与CsCLV3共分离。本研究表明CsCLV3在调控黄瓜心皮数的同时对果实FL、FD、FW、SN、HGW具有调控多效性。

氮磷钾镁硼肥对子莲产量形成的影响

验证江西省广昌县子莲产量的土壤养分限制因子,为指导子莲生产中肥料的合理施用提供科学依据。采用微区(2.25 m~2)试验,研究了低镁低硼的莲田土壤上氮磷钾镁硼肥对子莲产量及其构成因素形成的影响。结果表明,氮磷钾镁硼配施(BF)显著提高了通芯莲子产量,与BF处理相比,BF处理基础上不施用氮肥、磷肥、钾肥、镁肥和硼肥处理的子莲产量分别减少了52.4%、9.5%、21.9%、36.2%和15.7%,低镁低硼土壤上不同肥料对子莲产量的影响为氮肥>镁肥>钾肥>硼肥>磷肥。产量动态结果表明,氮磷钾镁硼肥缺乏缩短了子莲快速增产期,收获中后期产量增幅减小。为保证子莲获得较高的产量,需延长快速增产期并提高增长期的增长速率。子莲产量构成因子结果表明,氮磷钾镁硼任一养分的缺乏都会降低子莲的有效莲蓬数、旬均心皮数、旬均结实率和旬均单粒重。施用氮肥显著增加通芯莲子的有效莲蓬数、旬均心皮数和旬均单粒重,施用硼肥增加了有效莲蓬数和旬均单粒重,施用磷肥、钾肥和镁肥增加了通芯莲子的有效莲蓬数。综上所述,低镁低硼莲田氮磷钾镁硼配施可显著提高子莲产量,通过提高子莲有效莲蓬数、旬均心皮数、旬均结实率和旬均单粒重来实现增产,在子莲的收获过程中,通过延长子莲产量快速增产期、提高增长速率可实现子莲产量的提升。